개념 한 쪽
공기정화장치나 집진장치에서는 기체 흐름이 장치를 통과할 때 발생하는 저항을 압력손실이라 한다. 압력손실은 송풍기에서 요구하는 소요동력과 직결되므로 장치 선택과 운전비 평가에서 핵심 변수로 작용한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「압력손실」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 장치 특성 판별 | 1 | 전기집진기와 여과집진기의 압력손실 특성 비교를 묻는다 |
| 장점·단점 식별 | 1 | 전기집진기의 장점과 설치공간·유지비 등 단점을 가려내게 한다 |
| 팬 동력 계산 | 1 | 압력손실·풍량·효율로 송풍기 요구동력을 산출하게 한다 |
전기집진장치(ESP)는 입자에 전하를 부여하여 전기력으로 포집하는 방식이므로 여과식 장치처럼 공기가 여과재를 통과하며 생기는 높은 마찰 저항이 적어 압력손실이 매우 작다. 이로 인해 송풍기 동력비가 상대적으로 적게 들고 에너지 효율이 높다.
반면 여과집진장치는 공기가 필터 매체를 직접 통과하면서 입자가 섬유에 걸리거나 축적되는 원리로 작동하므로, 필터층 형성 또는 막힘이 발생하면 압력손실이 크게 증가한다. 사이클론 등 원심력형 집진기는 내부에 분진이 퇴적하면 흐름을 방해하여 압력손실이 증가하거나 유지되는 현상이 발생한다.
관성력 집진기나 사이클론 등은 운전 조건(입구·출구 속도, 방향 전환 등)에 따라 효율과 재비산 성향이 달라진다. 특히 관성 집진기에서는 충돌 전의 속도를 높이고 충돌 후 출구 속도는 낮게 유지해야 집진된 입자가 재비산하지 않아 효율이 유지된다.
송풍기에서 요구되는 소요동력은 압력손실과 풍량의 곱에 비례하고 송풍기 효율에 반비례한다. 실무에서는 단위 환산을 위한 계수(예: 6120)를 사용하여 P(kW) = (ΔP(mmH2O) × Q(m³/min)) / (6120 × η) 형태로 계산한다.
대표 계산 예시: 예를 들어 압력손실을 240 mmH2O, 가스 처리량을 2000 m³/min, 송풍기 전효율을 65%로 가정하면 소요동력은 공식에 값을 대입하여 구한다. P = (240 × 2000) / (6120 × 0.65) ≈ 120.6 kW로 판단한다. 계산 시에는 단위 환산 계수와 효율을 반드시 적용하여야 한다.
장치 비교 예시: 전기집진기는 구조상 압력손실이 작으므로 동일 풍량에서 필요한 송풍기 동력이 여과집진장치에 비해 적게 든다. 반대로 여과집진기는 필터 막힘에 따른 압력손실 증가를 고려하여 송풍기 용량을 크게 잡아야 할 수 있다.
전기제진장치에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?
정답 ③ · 문제는 전기제진장치에 관한 설명 중 부적절한 것을 고르는 것이다. 전기제진장치는 대전된 입자에 작용하는 쿨롱력과 특고압 직류 전원을 사용하여 미세입자까지 포집할 수 있고 매우 작은 입자(0.01μm 수준)도 포집 가능하다는 설명은 맞다.
전기제진장치는 정전기력을 이용해 입자를 포집하므로 압력손실이 적어 송풍기 동력비가 작다.
전기 집진장치의 장점이 아닌 것은?
정답 ③ · 문항은 전기집진기의 장점이 아닌 것을 고르는 것이다. 전기집진기는 고온가스 처리 가능, 낮은 압력손실로 송풍기 운전비 절감, 운전·유지비가 비교적 저렴한 장점이 있으나 전극·판 배열로 인해 설치면적이 넓게 필요하므로 설치공간을 적게 차지한다는 설명은 맞지 않는다.
집진기는 고온 처리, 낮은 압력손실, 저유지비 장점이 있으나 설치 공간은 상대적으로 많이 차지한다.
집진장치의 압력손실이 240mmH2O, 처리가스량이 2000m³/min이며 fan의 전 효율이 65%일 때 필요한 소요동력(kw)은?
정답 ② · 문제는 주어진 압력손실, 처리유량, 팬 효율로 필요한 소요동력을 계산하라는 것이다. 소요동력은 P(kW) = (ΔP(mmH2O) × Q(m3/min)) / (6120 × η) 공식을 사용하여 계산한다.
소요동력(kW)은 압력손실(mmH2O)과 처리가스량(m³/min)을 전효율(%)으로 나누어 계산하며, 단위 변환 계수를 적용해야 한다.
산업위생관리산업기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.